LED - Vamos entender um pouco mais...

[Jotace (IN MEMORIAN)]

Frequentemente vemos algum gambiarreiro usando leds. Quando tentamos copiá-lo surgem diversas dúvidas: :roll:

O que é isso? Como ligo? Onde compro? :roll: :roll: :roll:

Fuçando o ML deparei com um vendedor preocupado em esclarecer essas dúvidas. Achei maravilhoso o fato dele colocar vários links, de pequenas lições bastante esclarecedoras. Não pedi licença pra usar o material, portanto, o mínimo que posso fazer é indicar o link: <!-- m --><a class="postlink" href="http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-120090306-20-leds-montados-soltos-so-instalar-led-neon-frete-gratis-_JM">http://produto.mercadolivre.com.br/MLB- ... gratis-_JM</a><!-- m -->

Mas... Vamos ao básico:

O que é um LED ?

LED são as inciais de Light Emitting Diode ou em bom português : Diodo emissor de luz .



Se o LED é um diodo então ele é diferente das lampadas comuns ? Na verdade ele é um componente eletrônico ?
Sim os LEDs são componentes eletrônicos , diferentes das lampadas portanto, a luminosidade é fria e para ser produzida é necessário despender uma potência muito menor, isto significa que os LEDs são muito econômicos, em termos práticos , eles consomem em torno de 8 vezes menos potência para o mesmo brilho se comparado a uma lampada incandescente.


O filamento das lampadas, normalmente feito de tungstênio, atinge temperaturas da ordem de 3.000ºC.
As lampadas levam desvantagem pois para gerar luminosidade o filamento precisa ser aquecido a tal temperatura que o mesmo torna-se incandescente e passa a emitir fotons , e para atingir tais temperaturas é necessário gastar muita energia.



Já nos LEDs não há necessidade de gastar energia produzindo calor para gerar fotons, os LEDs funcionam graças a eletroluminescencia de alguns materiais. Como um diodo, o LED conta com uma barreira semicondutora formada por uma camada tipo P ( positiva ) de um lado e de outro lado uma camada tipo N ( negativa ) , quando é aplicada uma tensão e uma corrente começa a fluir, os eletróns e lacunas tendem a se recombinar emitindo fotons compondo a luminosidade que enxergamos.



Diversas são as vantagens dos LEDs em relação as lampadas, dentre as quais citamos: Não tem filamentos que queimam, o bulbo é de resina epoxi mais resistente que o vidro das lampadas, são compatíveis com os modernos circuitos eletrônicos digitais, gastam pouca energia, não produzem calor, não emitem radiações espúrias.

Agora, um pouquinho de matemática, mas nada complicado - LEI DE OHM: TENSÃO, CORRENTE, RESISTÊNCIA.

Por que é necessário colocar um resistor no LED ??? :roll:

Lei de Ohm

George Simon Ohm ( 1787 - 1854 ) cientista alemão , foi quem determinou a relação entre Tensão, Corrente e Resistencia sendo a seguinte: Um resistor que tenha uma resistência elétrica de 1 Ohm, causará uma queda de tensão de 1 Volt a cada 1 Ampère de corrente que passar por ele.
Formula matemática que exprime esta simples equação:
E = I x R
Onde:
E= Tensão em Volts
I= Corrente em Amperes
R= Resistência em Ohms.

Todo elemento elétrico tem uma queda de tensão própria ao seu funcionamento normal, e para os LEDs são as seguintes : LED amarelo, laranja , vermelho = 2,2V e LEDs branco, verde, azul , UV = 3,4V.
Como elementos com tão baixa tensão podem ser alimentados com tensões maiores sem queimarem ? Simplesmente adicionando resistores ligados em série ! Os resistores funcionam como limitadores de corrente e promovem uma queda tensão adequando o conjunto LED + resistor a tensão de alimentação. Veja como é simples:



O exemplo acima é muito simples de entender:
Sabemos que a bateria tem 12V ( motor desligado )
Sabemos que o LED azul "absorve " 3,4V
Sabemos que a corrente do LED é de 20mA ( 0,02A )
Logo sabemos que para o resistor restará 8,6V
Pela LEI de OHM iremos calcular o valor do resistor usando
a seguinte formula R = E / I
R = 8,6V / 0,02A
R = 430 Ohms
Porém também sabemos que a tensão com o motor ligado é de 13,8V e neste caso ( refazendo os cálculos ) o resistor deverá ser de R = 10,4V / 0,02A
R= 520 Ohms valor comercial mais próximo 560 Ohms.

Agora, só mais um pouquinho de teoria e prática...

Adaptador de corrente

Os LEDs são componentes eletrônicos delicados e portanto deverão trabalhar em corrente contínua com limitação de corrente suficiente para que nunca ultrapassem o limite máximo, na verdade uma folga de 20% do valor nominal é desejável. Portanto LEDs cuja corrente nominal é de 20mA deverão trabalhar em torno de 16mA ( recomendável )
Queda de tensão: Entende-se por queda de tensão o valor verificado quando o dispositivo é percorrido pela corrente normal de trabalho, portanto esse valor corresponderá ao valor de tensão necessária para que os LEDs produzam rendimento de 100% sem a necessidade de limitação de corrente extra , isso ocorrerá quando você ligar um LED de 2,2V em uma fonte de 2,2V ou um LED de 3,4V numa fonte de 3,4V.
Tensão reversa: É o valor de tensão que o LED poderá ser submetido quando ligado reversamente polarizado, ou seja : Se você ligar ''errado'' trocando o positivo pelo negativo o valor de tensão reversa deverá ser alto suficiente para que não ocorra danos. Ou ainda se vc ligar o LED em corrente alternada o valor de tensão reversa deverá ser suficientemente alto para suportar a inversão de polaridade normal numa fonte de corrente alternada ( é aí que muito LED sofre dano irreversível ).
Os LEDs de 5mm normalmente apresentam correntes nominais de 20mA ( melhor trabalhar em 16mA ) e tensão reversa de 5V.

Por que esse papo de Queda de Tensão e Tensão Reversa ??? hock:

Por que os LEDs ligados em algumas motos queimam com facilidade ?



Motos de pequena cilindrada alimentam o farol, o painel e a lanterna traseira diretamente pelo alternador ( corrente alternada ) e o grande problema é a TENSÃO REVERSA dos LEDs (5V) . O alternador é responsável pela geração de energia e é preferido pela grande eficiência que apresenta em relação aos antigos dínamos que produzem corrente contínua porém há um problema nisso!
O valor da tensão produzida pelo alternador é de 12VCA ( valor RMS ) e portanto isso quer dizer que o valor de pico antige aproximadamente 17V ( valor exato = raiz quadrada de 2 x Valor RMS ) para lampadas e outros dispositivos elétricos isso não representa necessáriamente um problema mas, quando os LEDs recebem esse valor de tensão reversa rompem !!! Porque rompem ??? Porque 17V é muitas vezes maior que 5V reversos permitidos.
Qual é a solução ?
A solução consiste em conformar a corrente alternada produzida pelo alternador e cortar os excessos por meio de um estabilizador de tensão, assim conseguiremos 12V exatos e limpos independente da rotação do motor e as flutuações normais percebidas principalmente quando em marcha lenta.
Como saberei se minha moto alimenta esses pontos através do alternador ?
Simples, em marcha lenta o painel, o farol e a lanterna traseira ''piscam'' de acordo com a rotação do motor.
Entre os LEDs e a alimentação coloque o ''adaptador de corrente'' e resolva o problema pois a tensão reversa dos LEDs será um mero dado técnico sem muita importância pois agora o LED é alimentado em corrente constante cuja tensão encontra-se estabilizada.

Agora é só tomar coragem e sair fazendo ligações.

Mas, por via das dúvidas deixem um belo dum extintor de CO2 nas redondezas.